智慧水利工程建设管理实施路径研究

智慧水利工程建设管理实施路径研究

马士武

周村区河湖长制保障服务中心   山东省   淄博   255300

摘要：近几年来，随着智慧城市的建设，在国家的大力倡导下，各级水行政主管部门结合自身实际，根据水利行业优势与特点，逐步建立了以信息化技术为主体的管理系统平台，为新一代信息化技术“智慧”赋能。通过智慧水利平台建设，把当今先进的信息技术应用于水利行业之中，推动基层水利工作不断提升，全面阐释智慧水利的科学内涵，提高基层水库精细化管理水平，充分做足水文章，最终实现云为载体，互联感知、兴利除害、人水和谐的美好愿景。基于此，本文主要分析了智慧水利工程建设管理实施路径。

关键词：智慧水利；建设管理；应用；裕安区

引言

基于信息化技术的智慧水利是提高水利管理水平的有效手段，可以满足水利工程高效率管理需求。因此，应以智能数据感知、智能研读判断、智能控制管理、智能展示组成的架构为基础，全面规划智慧水利应用功能。同时根据信息化技术在智慧水利中的应用现状，逐步推进最优调水、数据资源共享功能优化，为智慧水利应用范围进一步拓展提供充足支撑。

1智慧水利建设内涵

所谓智慧水利，是在以智慧城市为代表的智慧型社会建设中产生的相关先进理念和高新技术在水利行业的创新应用，利用互联网、传感与控制技术、大数据、区块链、云计算、智能通信、GIS等先进技术，提高水利部门的管理效率和社会服务水平，推动水利信息化建设，逐步实现信息技术标准化、信息采集自动化、信息传输网络化、信息管理集成化、业务处理智能化、政务办公电子化。

智慧水利建设是BIM、GIS、无人机倾斜摄影、传感器、物联网、数字孪生等技术的综合应用，以此实现水利工程建设信息实时感知、互联互通、融合共享、智慧决策。利用智慧水利技术构建项目智慧管控平台，构建工程数字孪生体，精确地映射工程实体几何、物理、行为、规则等方面关系，并且保持实时交互，可以实现项目建设过程的模拟仿真、评估、优化、预测和决策。利用项目智慧管控平台精细化、信息化、实时化、可视化特点，对工程质量、安全、进度、投资、环境实施更有效的管理[1]。

2智慧水利工程建设管理实施路径

水利工程智慧化运行是利用现代化信息技术和先进设施充分挖掘水利信息资源，充分发挥大数据、云计算、物联网等技术实现水利工程的自动化和智能化，进而提高水利工程运行效率和质量，以满足现代化社会发展需求，建立精细化、智能化的水利工程运行管控网络。

2.1统一和规范数据融合标准

水资源数据想要得到有效融合，各地区在智慧水利建设中需要使用全国统一化数据标准规范，并结合行业要求，统一建立业务规范和数据标准等，确保采集数据具有统一和规范的格式，便于水资源数据的融合。由于水资源数据获取中存在诸多部门独立工作的情况，在相关数据的获取及整理中也存在标准不一致，影响了数据的融合。因此，可以针对智慧水利构建跨部门和跨层级的数据管理小组，促进各部门的协同工作，共同建立水利数据的信息化管理平台以及水资源数据资源的共享机制，最终实现对水资源的统筹管理。

2.2优化水资源监护环境

一些基层水库作为水源保护地，承担着日常供水或备用水源的作用。如何确保水资源安全问题，是基层水库水政执法的重点。充分利用河长制管理系统，定时或不定时对库区周边进行巡查，对发现的游泳、钓鱼、野炊等污染水体的行为，要及时制止，并把当事人的信息录入该管理系统，以备随时调取；对发现的非法取水、排污、采砂等现象，现场录像或取证后，也录入该管理系统；还可以利用无人机、遥感卫星对库区或者河道进行巡查，把所获得的相应数据或图片实时传回监控平台[2]。

2.3构建安全监管模块

智慧水利工程管理过程中，在用好人防、物防等手段的基础上，充分发挥“安全监管+数字化”作用。将辖区内各类水利建设项目、水管单位、水利工程基础信息和监督检查信息录入数字化安全监管平台，分析各类工程易发的坍塌、机械伤害、车辆伤害、触电、中毒窒息、溺水等生产安全事故类型，采取差异化分类监管措施。依托山洪灾害监测预警系统，紧盯山洪灾害易发区。通过人工智能视频识别技术及时发现闯入水域管护范围的人员并回传信息平台和相关管护人员，以声光报警、应急广播喊话提醒等方式及时劝离，有效提升防溺水和应急工作效率。

2.4施工进度管理

通过BIM立体模型模拟建设过程。在施工过程中，利用倾斜摄影测量等技术，构建实时进度模型，与工程完工的BIM模型进行直观对比，可以及时便捷地发现进度上存在的问题。也可以及时录入完成工程量数据，建立实时进度BIM数字信息模型，直接反映进度偏差。对关键作业设置滞后阈值，实现进度滞后的自动预警，并以二维图表与数字信息模型相结合的方式展现分析结果，服务于进度纠偏及工程量统计。平台可自动生成周报、月报等进度报告。

2.5施工现场实时视频监控

水利工程施工现场安装视频监控，通过PC端、移动端随时查看摄像头画面，支持对显示图像的缩放、抓拍和录像。可以在一定时间内保存和实时查看数据，硬盘数据写满后系统会自动覆盖早期数据。管理人员能够随时掌握施工现场进展情况。

2.6水位监测

不同地区河流和湖泊构建的水坝通常是为了调节水位，控制水文变化，应对洪涝灾害，而在应对时可以使用各种传感设备预警，减少损失，实时监测河流、水位、水流速度和流量以及单位降雨量变化，通过抓取异常数据实现自动报警，自动打开排水端口，根据系统模块关系进行协调运作，及时调整监控计划，处理洪涝灾害。利用压力式水位计、超声波水位计等设备可以获取不同水文监测点信息，了解重点区域和洪涝灾害易发生区域，之后通过水文遥感终端机收集多元数据，再通过GPRS、CDMA等通信技术传输监测数据的软件平台处理[3]。

2.7扬尘监测

水利工程施工现场设置监测点，对施工区域PM2.5、PM10、噪音、温度、湿度和风速等环境因子进行实时监测、分析和报警。当扬尘等数据超过阈值进行实时预警，同时将报警信息推送给相关人员，管理人员及时采取降尘措施。平台可以图形化展示近一周环境状况，利用相关数据可以及时对环境进行分析处理。

2.8水旱灾害防御

随着信息化多元化时代发展，多元信息融合、集合预报、数据同化等技术得到了长足发展，数据驱动逐渐代替经验驱动，为智慧水利在水旱灾害防御中的应用提供了充足支撑。首先，智慧水利可以依托已有天空地一体感知网，落实驻巡结合新模式。即在智慧平台内集成若干巡测片区自动雨情水情监测站点，借助侧扫雷达、三维激光扫描仪、测雨雷达、无人机搭载水质监测设备等现代化设备，感知水文、大气、地形信息。其次，以遥测数据库、水利专线网络、数据交换系统、实时水情库为支撑，实时接入标准化墒情、水文、水资源监测数据[4]。

结束语

水利工程设施长期运行可以使工程保持良好工作状态，发挥积极作用，确保设施安全，并维护好水质健康，这也是水利工程发展的重点。水利工程建设的信息化涉及了规划、设计、建设、运行的整个生命周期，涉及了各个管控环节，信息化建设为水利行业发展起到了推动作用，为改变水利工程传统模式做出了改变，而且随着水利业务的不断拓展、智慧水利的持续推进以及生态文明的建设，水利工程实现了自我创新，也成为了行业领跑发展的存在。

参考文献

[1]李腾，刘德龙.水利信息网络平台框架设计初步研究[J].四川水利，2019，40（2）：98-100.

[2]曾焱，程益联，江志琴，等.“十四五”智慧水利建设规划关键问题思考[J].水利信息化，2022（1）：1-5.

[3]黄艳.数字孪生长江建设关键技术与试点初探[J].中国防汛抗旱，2022，32（2）：16-26.

[4]叶纪刚.水利工程智慧化管理系统设计探究[J].四川水利，2022，43(1):159-161，183.